【正文】 業(yè)設(shè) 計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 Ⅱ 頁(yè) 共 Ⅲ 頁(yè) 流量控制閥 ....................................................... 25 方向控制閥 ....................................................... 25 管路，過(guò)濾器，其他輔助元件的選擇計(jì)算 ............................... 25 管路 ............................................................. 25 過(guò)濾器的選擇 ..................................................... 27 輔件的選擇 ....................................................... 27 液壓元件的連接 ..................................................... 28 液壓裝置的總體布置 ............................................... 28 液壓元件的連接 ................................................... 28 油箱及附件 ......................................................... 28 油箱的容積 ....................................................... 29 按使用情況確定油箱容積 ........................................... 29 按系統(tǒng)發(fā)熱和散熱計(jì)算確定油箱容量 ................................. 29 7 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................... 32 缸筒 ............................................................... 32 缸筒與缸蓋的連接形式 ............................................. 32 強(qiáng)度計(jì)算 ......................................................... 33 缸筒材料及加工要求 ............................................... 34 缸蓋材料及加工要求 ............................................... 35 活塞和活塞桿 ....................................................... 35 活塞和活塞桿的結(jié)構(gòu)形式 ........................................... 35 活塞、活塞桿材料及加工要求 ....................................... 35 活塞桿導(dǎo)向套 ....................................................... 36 進(jìn)出油口尺寸的確定 ................................................. 36 密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)選擇 ................................................. 37 8 液壓泵站的選擇 ....................................................... 38 液壓泵站的組成及分類 ............................................... 38 液壓泵站的選擇 ..................................................... 38 9 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算 ..................................................... 39 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè) 計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 Ⅲ 頁(yè) 共 Ⅲ 頁(yè) 系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算 ................................................... 39 系統(tǒng)的總效率驗(yàn)算 ................................................... 40 參考文獻(xiàn) ................................................................ 41 致 謝 .................................................................. 42 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè) 計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 1 頁(yè) 共 42 頁(yè) 1 緒論 升降機(jī)在生產(chǎn)和生活中的作用和 意義 液壓升降機(jī)不論是在工業(yè)生產(chǎn)還是我們的日常生活中都有著重要的作用。液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)又主要包括了動(dòng)力源，控制元件，執(zhí)行元件，輔助元件的設(shè)計(jì)。 液壓升降機(jī)就是上下操作，而且可以給我們提供一個(gè)安全穩(wěn)定的平臺(tái)，我們?cè)诟呖兆鳂I(yè)的時(shí)候可以給我們的安全提供保障。該公司的建立在中國(guó)升降機(jī)行業(yè)相繼掀起了引進(jìn)中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè) 計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 2 頁(yè) 共 42 頁(yè) 外資的熱潮； 1984 年 12 月 1 日 ，天津市升降機(jī)公司、中國(guó)國(guó)際信托投資公司與美國(guó)奧的斯升降機(jī)公司合資組建的天津奧的斯升降機(jī)有限公司正式開(kāi)業(yè)。 世界升降機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀和升降機(jī)發(fā)展趨向 近 20 年世界工程升降機(jī)行業(yè)發(fā)生了很大變化。特雷克斯升降機(jī)公司前身是美國(guó)科林升降機(jī)廠。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè) 計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 4 頁(yè) 共 42 頁(yè) 2 升降機(jī)的工藝參數(shù)和工況分析 升降機(jī)的工藝參數(shù) 本設(shè)計(jì)升降機(jī)為全液壓系統(tǒng)，相關(guān)工藝參數(shù)為： 額定載荷 ： 2500kg 最低高度： 200mm 最大起升高度： 1500mm 最大高度： 1700mm 平臺(tái)尺寸： 4000x2021mm 電源： 380v,50Hz 其性能參數(shù)見(jiàn)文獻(xiàn) [9] 。下底架主要起支撐和載荷傳遞作用，它不僅承擔(dān)著整個(gè)升降機(jī)的重量，而且能將作用力傳遞到地基上。 設(shè) 23OO x? (01xm?? )，則 4 支架的 長(zhǎng)度可以確定 為 2 , ( 1 .5 )2xh h m? ? ? ,即支架和地板垂直時(shí)的高度應(yīng)大于 ， 這樣才能保證其最大升降高度達(dá)到 ，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中任意兩個(gè)位置的示意圖表示如下： N1 NM1MO1 OB1 BC1CA 圖 任意兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)示意圖 設(shè)支架 2 和 4 都 在其中點(diǎn)處絞合，液壓缸頂端與 支架絞合點(diǎn)距離中點(diǎn)為 t，根據(jù)其水平位置的幾何位置關(guān)系可得： 40 4xt ??? 。在最外緣延長(zhǎng)度方向加工出安裝上下支架的滑槽。 式中： W 抗彎截面系數(shù) 3m 沿長(zhǎng) 度方向?yàn)?16 號(hào)熱軋槽鋼 63117 10Wm??? S? 鋼的屈服極限 255s MPa? ? n 安全系數(shù) n=3 代入數(shù)據(jù)： 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè) 計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 14 頁(yè) 共 42 頁(yè) m a x 61850 1 5 .81 1 7 1 0 sM P a n?? ?? ? ??=85MPa 由此可知，強(qiáng)度符合要求。 其性能參數(shù)見(jiàn)文獻(xiàn) [10]。 液壓系統(tǒng)原理圖的確定 初步擬定液壓系統(tǒng)原理圖如下所示； 見(jiàn)下圖： 1342567910 1116 17 18 191314812 15圖 液壓系統(tǒng)原理圖 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè) 計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 20 頁(yè) 共 42 頁(yè) 6 液壓元件的選用 液壓元件主要包括有：油泵，電機(jī)，各種控制閥，管路，過(guò)濾器等。 根據(jù)上述計(jì)算過(guò)程，現(xiàn)在可以進(jìn)行電機(jī)的選取，本液壓系統(tǒng)為一般液壓系統(tǒng)，通常選取三相異步電動(dòng) 機(jī)就能夠滿足要求，初步確定電機(jī)的功率和相關(guān)參數(shù)如下： 型號(hào)： 112 2YM?? 額定功率： 4KW 滿載時(shí)轉(zhuǎn)速： 2890 /minr 電流： 效率： % 凈重： 45Kg 額定轉(zhuǎn)矩： 電機(jī)的安裝形式為 5( 1)BV 型，其參數(shù)為： 基座號(hào)： 112M； 極數(shù)： 4； 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)基座號(hào)： 28 215F 液壓泵為三螺桿泵，其參數(shù)如下： 規(guī)格： 2/eD L h? ， 256? 標(biāo)定粘度： 50oE ， 10 轉(zhuǎn)速： /minr ， 2900 壓力： MPa ， 4 流量： /minL ， 功率： KW ， 4 吸入口直徑： mm， 25 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè) 計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 23 頁(yè) 共 42 頁(yè) 排出口直徑： mm， 20 重量： Kg， 11 允許吸上真空高度： m( 2HO)， 5 制造廠：北京第二機(jī)床廠 說(shuō)明：三螺桿泵的使用、安裝、維護(hù)要求。 計(jì)算轉(zhuǎn)矩由下式求出： ? ?9550 WPT K Tn? ? ?()Nm 式中： ??nT 需用轉(zhuǎn)矩，見(jiàn)各連軸器標(biāo)準(zhǔn) Nm WP ， 驅(qū)動(dòng)功率 ， KW n ， 工作轉(zhuǎn)速 ， /minr K ， 工況系數(shù) ， 取為 代入數(shù)據(jù)： 41 . 5 9 5 5 0 1 9 . 8 32890cT N m? ? ? 據(jù)此可以選擇連軸器的型號(hào)如下： 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè) 計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 24 頁(yè) 共 42 頁(yè) 名稱：撓性連軸器 ( 4323 84)GB ??彈性套柱銷連軸器 許用轉(zhuǎn)矩： ? ? Nm? 許用轉(zhuǎn)速： 4700r/min 軸孔直徑： 1 2 3, , 1 6 ,1 8 ,1 9d d d cm? 軸孔長(zhǎng)度： Y 型： L=42mm， D=95mm 重量： 其性能參數(shù)見(jiàn)文獻(xiàn) [11]。 根據(jù)上述選用原則，可以選擇直動(dòng)型壓力閥，再根據(jù)發(fā)的調(diào)定壓力及流量和相關(guān)參數(shù)，可以選擇 DBD 式直動(dòng)式溢流閥，其性能參數(shù)見(jiàn)文獻(xiàn) [10]。 方向控制閥在該系統(tǒng)中主要是指電磁換向閥，通過(guò)換向閥處于不同的位置，來(lái)實(shí)現(xiàn)油路的通斷。 (2)過(guò)濾精度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，一般液壓系統(tǒng)的壓力不同，對(duì)過(guò)濾精度的要求也不同，系統(tǒng)壓力越高，要求液壓元件的間隙越小，所以過(guò)濾精度要求越高，過(guò)濾精度與液壓系統(tǒng)壓力的關(guān)系如下所示： 系統(tǒng)類型壓力 MPa過(guò)濾精度一 般 液 壓 系 統(tǒng) 伺服系統(tǒng)〈7 〉7 35〈5〈10〈25〈2550 圖 過(guò)濾精度與液壓系統(tǒng)的壓力關(guān)系 （ 3）濾芯應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，過(guò)濾器的實(shí)際壓力應(yīng)小 于樣本給出的工作壓力。本液壓系統(tǒng)采用集 中式布置。 油箱及附件 油箱在系統(tǒng)中的主要功能為：儲(chǔ)存系統(tǒng)所 需要的足夠的油液；散發(fā)系統(tǒng)工作時(shí)產(chǎn)生的一部分熱量，分離油液中的氣體及沉淀污物。 圖 缸筒與前端蓋的連接圖 缸蓋與后端蓋的連接采用焊接形式，特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單尺寸小，重量輕，使用廣泛，缸筒焊后可能變形，且內(nèi)徑不易加工。 缸筒缸蓋采用螺紋連接時(shí)，其螺紋采用中等精度。 （ 2）活塞桿及加工要求 活塞桿常用材料為 3 45號(hào)鋼。一般采用兩個(gè)導(dǎo)向段，每段寬度均為d/3 ，兩段中間線間距為 .2d/3 ，導(dǎo)向套總長(zhǎng)度不宜過(guò)大，以免磨擦太大。 液壓泵站通常有以下五個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單元組合而成，它們是泵組，油箱組件，控溫組件，蓄能器組件，及過(guò)濾器組件，實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)不同的要求進(jìn)行取舍。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè) 計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 39 頁(yè) 共 42 頁(yè) 9 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算 液壓系統(tǒng)性能估算的目的在于評(píng)估設(shè)計(jì)質(zhì)量。 系統(tǒng)的總效率驗(yàn)算 液壓泵的總效率 ? 與液壓泵的總效率 p? ，回路總效率 c? 及執(zhí)行元件的效率 m? 有關(guān)，其計(jì)算式為： p c m? ???? 回路效率： 11c pppqpq? ? ?? 11pq? 同時(shí)動(dòng)作的液壓執(zhí)行元件的工作壓力與輸入流量的乘積之和 pppq? 同時(shí)供油的液壓泵的工作壓力與輸出流量乘積之和 根據(jù)上式有： 4 。 液壓泵站的選擇 所選擇的液壓泵站為 UZ 系列為性液壓泵站，是由電動(dòng)機(jī)泵組，油箱，液壓閥集成塊等組成的小型液壓動(dòng)力源。其中上置式又包括立式和臥式兩種。結(jié)構(gòu)見(jiàn)裝配圖。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè) 計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 36 頁(yè) 共 42 頁(yè) 活塞外徑公差 f8 ，與活塞桿的配合一般為 H8/h8 ，外徑粗糙度 aR m??? ，外徑對(duì)活塞孔的跳動(dòng)不大于外徑公差的一半，外徑的圓度和圓柱度不大于外徑公差的一半。 為防止腐蝕，提高壽